汽車電路圖的繪製與識讀方法

2021-01-10 電子工程師小李

汽車電路圖的繪製要領

1.電路原理圖的繪製方法

(1)元器件的表示方法 電路圖的一個重要特徵是元器件採用國家標準所規定的圖形符號來表示。繪圖時國家標準中規定的圖形符號均可選用。有些元器件沒有國家標準對應的圖形符號,可根據標準中給出的規則,使用一般符號、基本符號來派生所需要的新符號。對於不常用的符號,應增加文字注釋,以便於理解。對於新研製的元器件,在尚無標準的圖形符號之前,可採用其簡化的外形圖來表示,以便於反映該元器件的工作原理。

為了便於對電路進行分析和檢查,在電路圖中除了用圖形符號表示元器件外,還應在圖形符號旁標註項目代號,必要時還應在圖形符號旁標註元器件的主要技術參數。

(2)圖形符號的布置 在電氣系統中,有大量的元器件的驅動部分和被驅動部分採用機械連接,如繼電器、按鈕開關、光耦合器等都屬於這一類。其表示方法有3種:集中表示法、半集中表示法和分開表示法,不管採用何種表示方法,所給出的信息量都是相等的,在同一幅圖樣上可以根據需要使用一種或同時使用幾種表示方法。

1)集中表示法。集中表示法是把元器件各組成部分的圖形符號繪製在一起的方法,如圖1-9所示。其特點是易於尋找項目的各個部分,元器件整體印象完整,但僅適用於較為簡單的電路。

2)半集中表示法。半集中表示法是把一個元器件某些組成部分(不是全部)的圖形符號在圖上分開布置,它們之間的關係用機械連接線表示的方法,如圖1-10所示。機械連接線用虛線表示,可以是直線,也可以折彎、分支和交叉。其特點是可減少電路連接線的往返和交叉,使圖面清晰,便於識讀。但是,會出現穿越圖面的機械連接線,所以適用於一般電路,對於複雜電路,由於穿越圖面的機械連接線過多,不採用這種方法。

圖1-9 集中表示法示例
圖1-10 半集中表示法示例

3)分開表示法。分開表示法是把一個元器件的各組成部分的圖形符號在圖上分開布置,它們之間各部分的關係用項目代號表示的方法,如圖1-11所示。顯然,分開表示法既減少了電路連接線的往返和交叉,又不會出現穿越圖面的機械連接線,所以在實際中得到廣泛應用。但是,為了尋找被分開的各部分,需要採用插圖或表格等檢索手段。

①插圖的使用和繪製方法。如圖1-12所示,插圖就是把分散繪製在圖中不同位置的同一項目不同部分的圖形符號,集中繪製在一起並給出位置信息。插圖可以與該項目的驅動部分的圖形符號對齊,也可以集中布置在圖的空白處,甚至還可以繪製在另一張圖紙上,當然,把插圖直接繪製在緊靠驅動部分的圖形符號旁,看圖是最方便的。

圖1-11 分開表示法
圖1-12 插圖表示法

②表格的使用和繪製方法。在圖上,把分散繪製在圖中不同位置的同一項目不同部分的圖形符號,集中在一張表格中,繪製方法如圖1-13所示。表格中的名稱可以用圖形符號來代替,表格應與驅動部分的圖形符號對齊。在採用電路編號法表示圖中元器件位置的圖上,表格中的位置信息就是電路編號。

(3)電路與導線的排列 電路的安排要求有清楚、一目了然的圖示效果,各個電路的排列必須優先採用從左到右、從上到下的原則,儘可能用直線、無交叉點、不改變方向的標記方式。如果出現許多平行線重疊成堆的情況,可將其編組,通常是把3條線集中為一組,留出距離,再表示下一組線。圖1-14所示為多條平行線的分組畫法。

圖1-13 表格的繪製方法
圖1-14 多條平行線的分組畫法

(4)分界線與邊框 電路的各部分用點畫線或邊框線限制,以此表明儀器、部件功能或結構上的屬性。在汽車電氣設備中,用點畫線表示儀器和電路中不導電的邊框,這種圖示可以不與外殼相一致,也不用來表示儀器的地線。

(5)區段識別 區段識別符號標註在電路圖的下沿,有助於更方便地尋找電路部件,以往區段識別標記也稱為電路,可能的標記方式有3種。

①用連續數字以相同的距離從左到右標註,如:1、2、3、4、5、6、7……

②標明電路區段的內容,如下所示:

③以上兩種方法的結合。

汽車電路大多數都在電路圖中指明電路區段的內容。

(6)標註 利用字母和數字可對設備、部件或電路圖中的線路符號作標註,標註位於線路符號的左邊或下邊,如果設備的定義明確,標準內所規定的幾種設備可不作標註。

2.線路圖的繪製原則

①線路圖中的元器件、部件、組件和設備等項目,應儘量採用其簡化外形(如圓形、正方形、矩形)來表示,為了便於識圖,必要時也允許用圖形符號表示。

②在線路圖中,接線端子應用端子代號表示。

③導線可用連續線或中斷線表示。連續線是用連續的實線來表示端子之間實際存在的導線。中斷線是用中斷的實線來表示端子之間實際存在的導線,並在中斷處標明去向。

汽車電路圖的識讀要領

1.認真閱讀圖注

認真閱讀圖注,了解電路圖的名稱和技術規範,明確圖形符號的含義,建立元器件和圖形符號間一一對應的關係,這樣才能快速準確地識圖。

圖注說明的是汽車所有電氣設備的名稱及其數字代號,通過讀圖注可初步了解該汽車裝配了哪些電氣設備。然後通過電氣設備的數字代號在電路圖中找出該電氣設備,再進一步找出相互連線、控制關係。這樣就可以了解絕大部分電路的特點。全車電路一般都是由各個局部電路所構成的,它表達了各個局部電路之間的連接和控制關係。要把局部電路從整車電路圖中分割出來,就必須掌握各個單元電路的基本情況和接線規律。弄清楚局部電路的工作原理後,再來分析各局部電路的聯繫,特別是與電源電路的聯繫,進而弄清楚整車電路的工作原理。

2.掌握迴路的原則

任何汽車電路都應是一個完整的電路迴路,其中包括電源、開關(或熔斷器)、電器(或電子線路)、導線和插接器等,並從電源正極經導線、開關(或熔斷器)至用電器後搭鐵,回到同一電源的負極,這樣的電路才是正確的,否則就是讀錯了或查錯了迴路。

具體查找迴路的方法可以沿著工作電流的流向,由電源查明用電設備;也可以逆著工作電流的方向,由用電設備查向電源。尤其是查尋一些不太熟悉的電路,後者比前者更為方便。

學習提示

在上述查找過程中,要特別注意以下兩點:

①從電源正極出發,經某用電器(或再經其他用電器),最後又回到同一電源的正極,由於電源的電位差(電壓)僅存在於電源的正負極之間,電源的同一電極是等電位的,沒有電壓。這種「從正到正」的途徑是不會產生電流的。

②在汽車電路中,發電機和蓄電池都是電源。在尋找迴路時,不能混為一談,不能從一個電源的正極出發,經過若干用電設備後,回到另一個電源的負極,這種做法,不會構成一個真正的迴路,也不會產生電流。所以必須強調,迴路是指從一個電源的正極出發,經過用電器,回到同一電源的負極。

3.熟悉電路標記符號

對照圖注和圖形符號,熟悉有關元器件名稱及其在圖中的位置、數量和接線情況。為了便於繪製和識讀汽車電路圖,有些電器裝置的接線柱被賦予不同的標誌代號。如接至電源端接線柱用B(Battery蓄電池)表示,發電機電樞輸出端接線柱用B+(或A)表示,接至點火開關的接線柱用SW(Switch開關)表示,接至起動機的接線柱用S(Starter起動機)表示,接至各種燈具的接線柱用L(Light燈)表示,發電機中性點接線柱用N(Neutral中性的)表示,磁場接線柱用F(Field磁場)表示,勵磁電壓輸入接線柱用D+表示等。

4.熟悉開關作用

開關是控制電路通斷的關鍵,電路中主要的開關往往匯集許多導線,如點火開關、車燈總開關等,讀圖時應注意與開關有關的幾個問題。

①在開關的許多接線柱中,注意哪些是接電源的,哪些是接用電器的,接線柱旁是否有接線符號,這些符號是否常見。

②開關共有幾個檔位,在每個檔位中,哪些接線柱通電,哪些接線柱斷電。

③蓄電池或發電機的電流是通過什麼路逕到達這個開關的,中間是否經過別的開關和熔斷器,這個開關是手動的還是電控的。

④各個開關分別控制哪個用電器,被控用電器的作用或功能是什麼。

⑤在被控的用電器中,哪些電器處於常通電,哪些電路處於短暫接通,哪些應先接通,哪些應後接通,哪些應單獨工作,哪些應同時工作,哪些電器允許同時接通。

5.了解開關繼電器的初始狀態

要特別注意繼電器不但是控制開關也是被控制對象。對多層多檔多接線柱的開關要按層、按檔次、按接線柱逐級分析其各層各檔的功能。有的用電裝置受兩個以上單檔開關(或繼電器)的控制,有的受兩個以上多檔開關的控制,其工作狀態可能比較複雜。對於組合開關,在線路圖中是畫在一起的,而在電路圖中又按其功能畫在各自的局部電路中,遇到這種情況必須仔細研究識讀。

大多數電器或電子設備都是通過開關(包括電子開關)或繼電路的不同狀態而形成迴路或改變迴路實現不同功能的。在電路圖中,各種開關、繼電器都是按初始位置畫出的,如按鈕未按下,開關未接通,或繼電器線圈未通電,其觸點未閉合(常開觸點)或未打開(常閉觸點),這種狀態稱為原始狀態。但看圖時,不能完全按原始狀態分析,否則很難理解電路所表達的工作原理,因為大多數用電設備都是通過開關、按鈕、繼電器觸點的變化而改變迴路的,進而實現不同的電路功能。

6.了解各局部電路之間的內在聯繫和相互關係

識讀汽車電路圖時,應熟記各局部電路之間的內在聯繫和相互關係,汽車全車電路基本上由電源電路、充電電路、起動電路、點火電路、輔助電氣設備電路等組成,隨著汽車技術和電子技術的發展,現代汽車上又大量的增加了發動機控制電路、ABS控制電路、安全氣囊控制電路、中控與防盜控制電路、動力轉向系統控制電路等。從整車電路來講,各局部電路除電源電路公用外,其他部分都是獨立的,但它們之間存在著內在聯繫和相互影響。因此,不但要熟悉各局部電路的組成、特點、工作過程和電流流經的路徑,還要了解各局部電路之間的聯繫和相互影響。這是掌握汽車電路的一個重要環節,也是實現準確判斷和迅速找出故障部位、排除故障的必要條件。

7.掌握汽車電路線束顏色標示及規律

在正常情況下,汽車上導線用什麼顏色,圖上就印製什麼顏色。導線的顏色是有一定規律的;紅色線大多為控制相線;棕色為搭鐵線;白、黃色線用於控制燈;藍色線大多用於指示燈或傳感器;綠、紅/黑或綠/黑色多用於脈衝式的用電器。另外,通常相線代號是30,搭鐵線的代號是31,受控制的大容量用電設備供電線的代號是X,受控制的小容量用電設備供電線的代號是15。一旦讀者掌握了這些在線路圖裡或電器零件上到處可見的顏色和數字,在使用與維修中就會提高工作效率。

8.汽車電路圖的一般規律

①電源部分(發電機和蓄電池並聯供電)到各用電設備的熔斷器、開關的導線是電氣設備的公共電源線,在電路原理圖中一般畫在電路圖的上部。

②標準畫法的電路圖,開關的觸點位於零位或靜態,即開關處於斷開狀態或繼電器線圈處於不通電狀態,電晶體、晶閘管等具有開關特徵元件的導通與截止視具體情況而定。

③汽車電路是單線制,各電器相互並聯,繼電器和開關串聯在電路中。

④大部分用電設備都經過熔斷器,受熔斷器的保護。

⑤把整車電路按功能及工作原理劃分成若干獨立的電路系統,這樣可解決整車電路龐大複雜、分析起來困難的問題。現在汽車整車電路一般都按各個電路系統來繪製,如電源系統、起動系統、點火系統、照明系統、信號系統、發動機控制系統、ABS控制系統等,這些系統電路都有它們自身的特點,抓住特點把各個系統電路的結構、原理理清了,理解整車電路也就容易了。

識讀汽車電路圖的一般方法

(1)縱觀全圖,把一個個單獨的系統分解出來 按整車電路系統的各功能及工作原理把整車電氣系統劃分成若干個獨立的電路系統,分別進行分析。這樣化整體為部分,可以有重點地進行分析。為了閱讀方便,現在多數汽車的電路原理圖是按各個電路系統進行繪製的。一般來講,各電氣系統的電源和電源總開關是公共的,任何一個系統都應該是一個完整的電路,都應遵循迴路原則。

(2)分析各系統的工作過程和相互間的聯繫 在分析某個電氣系統之前,要清楚該電氣系統所包含各部件的功能、作用和技術參數等。在分析過程中應特別注意開關、繼電器觸點的工作狀態,大多數電氣系統都是通過開關、繼電器不同的工作狀態來改變迴路,實現不同功能的。

(3)通過對典型電路的分析,達到觸類旁通 許多車型汽車電路原理圖的很多部分都是類似或相近的,這樣,通過一個具體的例子,舉一反三,對照比較,觸類旁通,可以掌握汽車電路的一些共同規律,再以這些共性為指導,了解其他型號汽車的電路原理,又可以發現更多的共性以及各種車型之間的差異。

汽車電氣設備的通用性和專業化生產使同一國家汽車的整車電路形式大致相同,如掌握了某種車型電路的特點,就可以大致了解相應車型或合資企業的汽車電路的特點。因此,抓住幾個典型電路,掌握各系統的接線特點和原則,對於了解其他車型的電路大有好處。

(4)進口汽車電路圖的識讀要點 進口汽車一般只配有接線圖,其原理圖往往是汽車進口以後有關人員為研究、使用與檢修而收集和繪製的。由於這些圖的來源不同,收集時間不同及符號、慣例的變更等,在畫法上可能出現差異,所以在讀電原理圖時應注意這一點。

學習提示

隨著車載網絡技術在汽車上的應用,相應的電路也發生變化。由於汽車電氣系統發生變化,因此在看圖時要注意以上變化。在看電路圖時,能有意識地將各系統電路進一步分成不同功能的幾部分來識讀,無論是了解電路原理還是分析故障都將更加清楚、更加便捷。在讀圖時,要注意先分析圖中用電器的控制方式。如是繼電器控制,要區分控制電路及主要電路;如是電子控制單元控制,電路圖不反映電控單元內部電路,要將電路區分為輸入信號電路、輸出信號電路(執行器工作電路)及電控單元的工作電路。

汽車電路原理圖的識讀技巧

1.首先全面了解汽車電路全圖

識讀汽車電路圖時,應根據電路圖中的圖形符號及文字符號,對全車電氣設備做全面的了解。汽車全車電路一般都是由各個局部電路所構成的,如電源電路、起動電路、儀表照明電路、信號電路、發動機電子控制電路等。各電路都有其自身的一些特點,它表達了各個局部電路之間的連接和控制關係。要將局部電路從全車電路總圖中分割出來,就必須掌握各個單元電路的基本結構情況和接線原則。在弄清楚局部電路的工作原理後,再進一步分析各局部電路中的聯繫,特別是與電源電路的聯繫,如哪些部分與電源構成迴路,是分電器點火還是ECU控制點火。

2.將汽車電路全圖化整為零

先看全車電路圖,根據原理圖上的電氣圖形符號及文字符號,首先對全車電氣設備的概況作全面的了解,汽車電路的單線制、各電路負載相互並聯及兩個電源也相互關聯等特點,為把整車電路化整為零進行讀圖提供了方便。整車電路可以按組成汽車電氣線路的各個分電路逐一進行分析。然後在全車電路圖中把各局部電路一一框畫出來。這樣做的好處有以下幾點:

①在同一局部電路中,各電氣設備間的聯繫總是比較緊密的,而與其他局部電路的聯繫相對鬆散些,框畫出來後,比較容易地看出其特點,便於進行工作原理分析和查找故障。

②不同汽車的某些局部電路是相同、基本相同或相近的,這樣只要略作比較,便可知其異同,從而可以舉一反三。

學習提示

在查找局部電路的過程中,一定要遵守迴路原則。

在框畫各個系統的電路圖時,應注意既不能漏掉各個系統中的組件,也不能多框畫其他系統的組件,一般規律是:各電氣系統只有電源和總開關(若有的話)是公共的,其他任何一個系統都應是一個完整的獨立的電氣迴路,即包括電源、開關(熔斷器)、電器(或電子線路)、導線等。並從電源的正極經導線、開關、熔斷器至電器後搭鐵,最後回到電源負極,否則所框畫出的系統圖就不正確。

3.分析各局部電路的工作原理或工作過程以及相互關係

在分析局部電路的工作過程中,應特別注意開關、繼電器觸點的工作狀態。大多數電氣設備都是通過開關、繼電器觸點狀態的變化來改變其迴路,從而實現不同的電路功能。例如轉向信號電路就是通過轉向燈開關檔位的置換來接通不同的燈,而發出轉向的信號。

在電路圖上,開關的觸點總是處於零位或靜態,即開關處於斷開狀態或繼電器線圈處於失電狀態。電子開關若初始通電,其初始狀態是電路達到穩定工作時的狀態;電子開關若初始不通電,其初始狀態就是靜止的狀態。為了便於分析,可把局部電路中的某些電氣設備的電氣圖形符號(例如起動機)用較詳細的電路來替換,就能把電路工作原理較清楚地表達出來。

4.牢記兩個電源原則

在讀圖時往往將發電機、蓄電池這兩個電源當做一個電源,常從這個電源的正極出發,經過用電器回到另一個電源的負極,這實際上並未構成真正的通路,也就不能產生電流。因此,讀圖時要強調從一個電源正極出發,經過用電器,回到同一電源的負極。

有的初學者雖然注意到迴路原則,但在電流方向上卻是隨意的,有時從電源正極出發,經用電器回到同一電源的負極(這是正確的);有時又從電源的負極出發,經用電器回到電源的正極,這樣雖然構成了迴路,卻因電流方向不確定,容易在某些線圈與磁路中引出錯誤的結論,而且這種從負到正的電流方向在電子電路中是行不通的。如照這種路線去連接這些電器(如電子調節器、電子點火系統、電子閃光繼電器等),可能使元器件損壞。

5.搞清汽車電路中的信號及其作用

(1)搞清信號的作用 識讀汽車電路圖的關鍵,就是要把電的通路搞明白、弄清楚,即信號的類型是什麼,該信號是輸入信號、輸出信號還是控制信號以及信號起什麼作用,在什麼條件下有信號,從哪裡來,到哪裡去。這就需要聯繫前後,順藤摸瓜,才能推出它的本相。脫離了電路,單獨地去記一個英文術語或是望文生義地推測分析都無益於快速有效地掌握汽車電路圖的識讀。

(2)分清汽車電路中的3種信號

①電源:汽車電路要正常工作,必須具備良好的供電。查看電源就是要看清楚蓄電池的電都供給了哪些元件。與電源正極連接的導線在到達用電器之前是電源電路;與搭鐵點連接的導線在到達用電器之前為搭鐵電路。汽車電路的電源一般來說有常電源、條件電源兩種。常電源就是在蓄電池正常的情況下,均有規定電壓的電源線。條件電源就是在一定的條件下才有規定電壓的電源線。

②輸入信號:汽車電路中常見的是各種開關輸入信號和傳感器輸入信號。傳感器經常共用電源線、搭鐵線,但絕不會共用信號線。在分析傳感器電路時,可用排除法來判斷電路,即排除其不可能的功能來確定其實際功能,如分析某一具有3根導線的傳感器電路時,如果已經分析出其電源電路、搭鐵電路,則剩餘的電路必然為信號電路。

③控制信號:控制信號主要由控制單元送出,它分布在各個執行器電路中,如發動機控制電路中的點火信號和噴油信號、自動變速器控制電路中驅動換檔電磁閥動作的換檔信號、怠速控制電路中控制步進電動機的怠速控制信號、空調控制電路中控制壓縮機運轉的控制信號等。在汽車電路中,會看到執行器共用電源線、搭鐵線和控制線的情況。

汽車布線圖的識讀技巧

汽車電路的布線圖在畫法上比較注重各電氣設備在汽車上的實際位置,如圖的左邊一般代表汽車的前部,圖的右邊則代表汽車的尾部。同時,圖中的電氣設備大多以實物輪廓的示意形狀來表示,給人以真實感。雖然識讀比較困難,但只要掌握一定的方法,便能識圖,並且能將線路圖改畫成電路圖。布線圖的識讀可按瀏覽、展繪、整理三個階段進行。

汽車線束圖的識讀技巧

1.線束圖的識讀要領

①認清整車共有幾組線束、各線束名稱以及各線束在汽車上的實際安裝位置。

②認清每一線束上的分支通向車上哪個電氣設備、每一分支有幾根導線、它們的顏色與標號以及它們各連接到電氣設備的哪個接線柱上。

③認清有哪些插接件,它們應該與哪個電氣設備上的插接器相連接。

2.汽車線束圖的識讀方法

(1)先讀懂電器原理圖 汽車電器原理圖是汽車電器線束圖的基礎。先看懂電器原理圖,可以比較容易地了解整車電路的工作原理及特點,有助於快速讀懂電器線束圖。利用線束圖,則可以了解線束各部分所連接的電氣設備。

(2)找出主要元器件的位置 在汽車線束圖上,其主要元器件標註都比較明顯,一般都不難找到。例如:電源系統的發電機、蓄電池;起動系統的起動機;燈光系統的前照燈、燈光開關;點火系統的點火線圈、分電器;喇叭系統的電喇叭等。當找到了所需要檢查的單元電路的主要元器件後,再將其與汽車上的實物對上號,就可根據電器線路圖上各導線的顏色和去向,找到所要找的導線或其他元器件了。

(3)了解電路圖提供的信息 在電路圖中,每根導線中都標註有數字代號(或數字與字母組合代號),這些代號代表了該線的顏色、直徑。在識讀導線的顏色、線徑代號時,會出現33、33A、33B、33C、33E這樣的標註方法,它表示這是同一通路的電線。其中33是基本的主線,33A是33線的一個分支,用字母A加以區別,33B是33線的另一個分支,用字母B加以區別,以此類推。

(4)畫出直觀圖 對照實際的電路線束,畫出電路線束的直觀分布圖,根據電路原理圖和線束圖,在圖中標出每個分支所連的電器、開關等的名稱,再給出一個附表,在附表中列出每一分支中每根導線的顏色或符號標記、作用及去向。這樣,在實際安裝電路線束時,對照直觀圖就可以順利地識別線束的各個接線端子。

由於汽車電器的通用性和專業化生產使同一國家汽車的整車電路形式大致相同,如掌握了解放牌汽車電路的特點,就可以大致了解東風等國產汽車電路的特點;掌握了日產、豐田等汽車電路特點,就基本了解日本汽車電路的特點;掌握了桑塔納汽車電路的特點,就大致了解了大眾奧迪車系電路的特點。因此,許多汽車只要略作比較,便可知其異同,從而可以舉一反三。

汽車電控系統電路圖的識讀

在汽車電子控制系統中,電子控制單元(Electronic Control Unit,簡稱ECU)是核心,它通過接收傳感器和控制開關輸入的各種信號,根據其內部預先存儲的數據和編制的程序,通過數學計算和邏輯判斷,然後直接或間接控制各執行器的工作。

1.汽車電控系統電路圖的識讀要領

①要以電控系統ECU為中心,因為這是整個系統的控制中心,所有電氣部件都必然與ECU發生關係。

②對ECU的各個插接端子有大致印象,弄清楚分為幾個區域,各區插接端子排列的規律。

③找出該系統給ECU供電的電源線有哪些。注意:一般ECU都不止一根電源線,弄清楚各電源線的供電狀態(如常電源或開關控制)。

④找出該系統給ECU供電的搭鐵線有哪些。注意:分清哪些是在ECU內部搭鐵,哪些是在車架上搭鐵,哪些是在各總成機體上搭鐵。

⑤找出哪些是系統的信號輸入傳感器,各傳感器是否需要電源,並找出相應的電源線,該傳感器在哪裡搭鐵。

⑥找出系統的執行器有哪些,弄清電源供給和搭鐵情況,電腦控制執行器的方式(控制搭鐵端或電源端)。

2.汽車電控系統電路圖的識讀技巧

汽車電控系統的電路一般可分為:電控單元的電源電路、信號輸入電路(傳感器或控制開關)及執行器的工作電路。

(1)電控單元的電源電路的識讀 如圖1-15所示,電控單元與電源的連接電路稱為電控單元的電源電路。一般分為兩大類:一類與電源正極直接相連,其作用為在任何時候都給電控單元供電,以使電控單元保存數據信息,稱為永久電源電路;另一類則在點火開關或其他開關的控制下直接或間接向電控單元供電,以提供正常工作時所需要的電能,稱為主電源電路。

電控單元通過車體與電源負極連接的電路稱為電控單元的搭鐵電路,以使電控單元與電源構成迴路。為保證電控單元可靠搭鐵,電控單元與車身之間往往有多條搭鐵線。

(2)信號輸入電路的識讀 信號輸入電路有傳感器電路、外接開關電路及幾個電控單元之間連接的數據傳輸電路3種形式。

圖1-15 豐田汽車電控單元的電源電路

①傳感器電路。在電路圖中不繪製傳感器的具體結構,只繪製其符號或用文字標註。有的車型電路圖中用符號或字母較具體的表達,如熱敏電阻、可變電阻等類型的傳感器,而在實踐中一般只需要了解其接線端子的代碼等有關線路連接的內容。傳感器信號輸入電路可分為有源傳感器電路和無源傳感器電路。

a.有源傳感器電路。大多數傳感器需要由電控單元提供基準電壓(一般為5V)作為電源才能工作。這類傳感器稱為有源傳感器。如圖1-16所示,有源傳感器的連接線一般分為電源線、信號線和搭鐵線。其中電源線、信號線一般與電控單元連接,而搭鐵線可經電控單元搭鐵也可直接搭鐵。

b.無源傳感器電路。有些傳感器的工作無需提供電源,當外界條件變化時會產生電動勢向電控單元發出電信號。這類傳感器稱為無源傳感器。如圖1-17所示,無源傳感器因其信號微弱,為防止電磁幹擾引起信號失真,信號線需要採用屏蔽線。

圖1-16 有源傳感器的連線
圖1-17 無源傳感器的連線

②開關信號電路。電控系統中有多種開關,如點火開關、空調開關、制動開關、自動變速器檔位開關等。這些開關向電控單元提供導通和斷開兩種電信號。常見開關電路有電壓輸入型、搭鐵型。

圖1-18所示為電壓輸入型開關電路,當開關閉合時,電控單元接收的電壓信號為蓄電池電壓;當開關斷開時,電控單元接收的電壓信號為0V。圖1-19所示為搭鐵型開關電路,當開關閉合時,電控單元的電壓信號為0V;當開關斷開時,電控單元的電壓信號為基準電壓。

當電控單元的一個接線端子同時與開關和用電器連接時,要注意區分電路的具體作用。一般有兩種情況:

a.電控單元與開關共同控制用電設備的工作,如圖1-20所示,電控單元12號接線端子同時與燈控開關和繼電器電磁線圈連接。從圖中可以看出,電控單元12號接線端子內部為電子開關(電晶體),該接線端子和燈控開關共同控制繼電器的電磁線圈,進而控制前照燈的工作。

圖1-18 電壓輸入型開關電路
圖1-19 搭鐵型開關電路
圖1-20 雷克薩斯前照燈控制繼電器電路

b.開關給電控單元提供信號並同時控制用電器的工作,如圖1-21所示。在該圖中電控單元的接線端子9與行李箱開關和用電器連接。從圖中可以看出,接線端子9的內部為信號接收電路。當行李箱門控開關閉合時,接線端子9的電壓為0V;當開關斷開時,接線端子9的電壓為12V。該電路為行李箱門控開關向電控單元接線端子9提供行李箱門開閉信號並同時控制行李箱的門控燈工作。

學習提示

以上兩種情況在看電路圖、分析電路工作原理時要注意區分。區分的方法是:

①看電控單元的接線端子代碼及文字說明。若註明信號輸入,則為開關給電控單元提供信號;若註明為控制某用電器工作,則為電控單元控制用電器的電路。

②看電控單元內部的電路。如電控單元內為電子開關的則為電控單元控制用電器的電路;電控單元內部為信號接收電路的,則為電控單元信號電路。

圖1-21 雷克薩斯行李箱門控燈開關電路

③電控單元之間的數據傳輸電路。各電控單元之間往往需要傳輸信號,以實現數據共享及工作匹配。許多新型汽車使用網絡數據傳輸來實現以上功能;如圖1-22所示。

數據共享是指幾個電控單元需要同一個信號輸入裝置的信號。可以由信號輸入裝置分別向各電控單元傳輸信號,也可以向一個電控單元傳輸信號,然後由這個電控單元通過電控單元間的信號電路傳輸信號。

圖1-22 控制單元之間的信號傳輸

工作匹配是指幾個系統之間相互影響,如自動變速器在進行換檔控制時,需要發動機電控單元匹配控制,減少噴油量並減小點火提前角,以改善換檔品質。

若要由自動變速器電控單元向發動機電控單元傳輸換檔信號,需要在電控單元之間連接信號導線。

(3)執行器工作電路的識讀 執行器是由電控單元控制進行工作。常見的執行器有電磁閥、繼電器、電動機、燈、蜂鳴器和喇叭等,如圖1-23所示。執行器的電路分為電源電路、搭鐵電路。當電控單元處於電源電路時,電源電路即為控制電路;當電控單元處於搭鐵電路時,搭鐵電路即為控制電路。

圖1-23 電子控制電路

學習提示

通過電路原理圖和定位圖可以掌握電路原理並在車上找到各電器和導線。但在實際電路檢修時,還需要其他的信息,所以在電路圖後面還有文字說明及各種表格等輔助資料。常見的相關信息如下:

①在集中控制的電子控制系統中,一個電子控制單元同時連接多個信號輸入裝置,控制多個執行器,在維修時需要知道各執行器分別與哪些傳感器有關,這在電路圖中是看不出的,需要有相應的文字資料說明。

②對電子控制系統,在檢修時需要知道電控單元各端子的檢測條件及數據,這可以通過對端子的說明來了解。

③對複雜的電氣系統,某些車系會提供檢修流程圖。

④對僅靠電路圖難以清晰表達的複雜工作原理(如電控單元之間的數據總線的數據傳輸),僅用圖無法說明,還需專門的文字來說明。

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